二次電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 實施方式涉及二次電池。
【背景技術(shù)】
[0002] 二次電池是可充電和可放電的。使用單一電池單元的低容量電池可用作用于各種 小型便攜式電子裝置例如蜂窩式電話、可攜式攝像機等的電源?？墒褂美缭陔姵亟M中彼 此連接的數(shù)十個電池單元的高功率電池可用作用于電動機驅(qū)動例如在電動摩托車、混合動 力電動車等中的電源。
[0003] 通常，電子裝置例如筆記本電腦、迷你筆記本電腦、上網(wǎng)本（netbook)、移動電腦、 超級移動個人電腦（UMPC)或便攜式多媒體播放器（PMP)使用電池組作為便攜式電源，且所 述電池組可具有串聯(lián)和/或并聯(lián)連接的多個電池單元。所述電池組可包括用于保護電池單 元不受過充電、過放電或過電流的保護電路模塊（PCM)。所述保護電路模塊可容納在具有電 池單元的框架中并且可焊接至電極極耳。
[0004] 取決于外部形狀，二次電池可分為不同的類型，例如，使用圓柱形鋁罐的圓柱形電 池、使用棱柱形鋁罐的棱柱形電池、和容納在薄板袋型殼中的袋型電池。當(dāng)它們用于需要高 功率電源的機器例如混合動力電動車的電動機驅(qū)動時，所述二次電池（或單元電池）可形 成高功率的二次電池模塊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 實施方式涉及二次電池，其包括：電極組件，所述電極組件具有第一和第二電極板 以及在其間的隔板；容納所述電極組件的殼；以及連接至所述第一和第二電極板的第一和 第二電極極耳，所述第一電極極耳由包括97至98. 5重量％的鋁（A1)、1至3重量％的鐵 (Fe)和0重量％至小于1重量％的雜質(zhì)的鋁合金形成。
[0006] 所述鋁合金可包含97重量％至98重量％的量的鋁（A1)。
[0007] 所述雜質(zhì)可為選自硅（Si)和銅（Cu)的雜質(zhì)。
[0008] 所述鋁合金可包含小于0. 15重量％的量的硅（Si)。
[0009] 所述錯合金可包含小于0? 05重量％的量的銅（Cu)。
[0010] 所述鋁合金可具有在5至10iim范圍內(nèi)的晶粒尺寸。
[0011] 所述鋁合金可具有在80至110N/mm2范圍內(nèi)的拉伸強度。
[0012] 所述鋁合金可具有在17至38%范圍內(nèi)的伸長率。
[0013] 當(dāng)所述鋁合金彎曲180度時，其能彎曲高達13至30次。
[0014] 所述鋁合金可具有由國際退火銅標(biāo)準(zhǔn)（IACS)定義的在50至65%IACS范圍內(nèi)的 電導(dǎo)率。
[0015] 所述鋁合金可具有在68至85Q/Km范圍內(nèi)的電阻。
[0016] 所述第一電極極耳可延伸在所述殼的外部。
[0017] 所述殼可為袋，和所述第一電極極耳可在位于所述袋內(nèi)部的位置處附著到所述第 一電極板并可延伸通過所述袋的密封部分到所述袋的外部。
[0018] 所述第一電極極耳可用作在所述殼的外部的端子。
【附圖說明】
[0019] 通過參照附圖詳細(xì)描述示例性實施方式，特征對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將變得明 晰，其中：
[0020] 圖1說明根據(jù)實例實施方式的二次電池的分解透視圖；
[0021] 圖2a和2b說明如表1中所示的根據(jù)實施例1以及對比例1的二次電池的第一電 極極耳中使用的鋁合金的晶粒尺寸的觀察結(jié)果；和
[0022] 圖3a和3b說明如表1中所示的根據(jù)實施例1以及對比例1的二次電池的第一電 極極耳中使用的鋁合金的觀察結(jié)果。
【具體實施方式】
[0023] 現(xiàn)在將在下文中參照附圖更充分地描述實例實施方式；然而，它們可以不同的形 式體現(xiàn)且不應(yīng)解釋為限于在本文中闡明的實施方式。相反，提供這些實施方式，使得本公開 內(nèi)容將是徹底和完整的，且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分地傳達示例性的實施。在附圖中，為了 說明的清楚，可放大層和區(qū)域的尺寸。相同的附圖標(biāo)記始終是指相同的元件。
[0024] 如本文中使用的術(shù)語"和/或"包括相關(guān)所列項目的一個或多個的任何和全部組 合。
[0025] 本文中使用的術(shù)語是為了描述【具體實施方式】的目的且不意圖限制所述實施方式。 如本文中使用的單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地另外說明。將進一步理 解，術(shù)語"包括"和/或"包含"當(dāng)用在本說明書中時，表明存在所述的特征、整體、步驟、操 作、元件和/或組分，但不排除存在或添加一種或多種另外的特征、整體、步驟、操作、元件、 組分、和/或其集合。
[0026] 將理解，盡管術(shù)語"第一"、"第二"等可在本文中用于描述各種部件、元件、區(qū)域、層 和/或部分，但這些部件、元件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用于 使一個部件、元件、區(qū)域、層和/或部分區(qū)別于另一部件、元件、區(qū)域、層和/或部分。因此， 例如，下面討論的第一部件、元件、區(qū)域、層和/或部分可稱為第二部件、元件、區(qū)域、層和/ 或部分。
[0027] 在下文中，將描述根據(jù)實例實施方式的二次電池的構(gòu)造。
[0028] 圖1為根據(jù)實例實施方式的二次電池100的分解透視圖。
[0029] 參照圖1，根據(jù)實例實施方式的二次電池100可包括電極組件110和容納電極組件 110 的殼 120。
[0030] 在本實例實施方式中，電極組件110通過堆疊或卷繞第一電極板111、第二電極板 112、以及介于第一電極板111和第二電極板112之間的隔板113形成。第一電極板111可 為正極且第二電極板112可為負(fù)極，或者反之亦然。
[0031] 當(dāng)?shù)谝浑姌O板111為正極板時，其可通過在由具有良好導(dǎo)電性的金屬薄板例如鋁 (A1)箔制成的第一集流體的兩個表面上涂覆第一活性物質(zhì)層而形成。硫?qū)倩锘衔锟?用作第一活性物質(zhì)，且其實例可包括例如復(fù)合金屬氧化物例如LiC〇02、LiMn204、LiNi02、或 LiNiMn02。
[0032] 根據(jù)本實例實施方式，第一電極極耳114在第一電極板111的其上未形成第一活 性物質(zhì)層的第一未涂覆部分上形成。例如，第一電極極耳114的一端可電連接至所述第一 未涂覆部分且第一電極極耳114的另一端可引到殼120的外部。
[0033] 根據(jù)本實例實施方式，第一電極極耳114可由鋁合金形成，所述鋁合金包括97至 98. 5重量％的鋁（Al)、l至3重量％的鐵（Fe)和0重量％至小于1重量％的雜質(zhì)?？梢?97至98重量％的量包含錯（A1)。所述雜質(zhì)可包括小于0. 15重量％的娃（Si)和小于0. 05 重量％的銅（Cu)。
[0034] 根據(jù)本實例實施方式，第一電極極耳114可呈現(xiàn)改善的伸長率和拉伸強度，這可 幫助確保在二次電池的自由下落期間的穩(wěn)定性。
[0035] 用于絕緣的絕緣帶116可附著至第一電極極耳114的接觸殼120的區(qū)域。絕緣帶 116可包括例如聚苯硫醚（PPS)、聚酰亞胺（PI)、聚丙烯（PP)等。
[0036] 當(dāng)?shù)诙姌O板112為負(fù)極時，其可通過在由導(dǎo)電金屬薄板例如銅（Cu)或鎳（Ni) 箔制成的第二集流體的兩個表面上涂覆第二活性物質(zhì)層而形成。基于碳的材料、Si、Sn、錫 氧化物、錫合金化合物、過渡金屬氧化物、鋰金屬氮化物、金屬氧化物等可用作所述第二活 性物質(zhì)。
[0037] 根據(jù)本實例實施方式，第二電極極耳115在第二電極板112的其上未形成的第二 活性物質(zhì)層的第二未涂覆部分上形成。例如，第二電極極耳115的一端可電連接至所述第 二未涂覆部分且第二電極極耳115的另一端可引到殼120的外部。
[0038] 根據(jù)本實例實施方式，第二電極極耳115可由鎳（Ni)合金形成。用于絕緣的絕緣 帶116可附著到第二電極極耳115的接觸殼120的區(qū)域。
[0039] 根據(jù)本實例實施方式，隔板113介于第一電極板111和第二電極板112之間以防 止第一和第二電極板111和112之間的短路。隔板113可包括例如聚乙烯、聚丙烯、或聚乙 烯與聚丙烯的共聚物的一種或多種。隔板113可具有比第一或第二電極板111、112大的寬 度以防止第一和第二電極板111和112之間的短路。
[0040] 根據(jù)本實例實施方式，殼120包括通過使整體形成的長方形袋膜在長度方向上的 一側(cè)的中間部分彎曲而產(chǎn)生的上部殼121和下部殼122。待容納電極組件110的凹槽123 在下部殼122中通過壓制形成，且待與上部殼121密封的密封部分122a在下部殼122中形 成。
[0041] 根據(jù)實例實施方式，二次電池100采用包括97至98. 5重量％的鋁（Al)、l至3重 量％的鐵（Fe)和小于1重量％的雜質(zhì)的鋁合金作為電極極耳114的材料。二次電池100 的電極極耳114可具有改善的拉伸強度和伸長率，這可幫助確保二次電池在自由下落期間 的穩(wěn)定性和可靠性。
[0042] 測試在第一電極極耳114中使用的鋁合金的物理性質(zhì)。表1顯示在根據(jù)實施例1 以及對比例1和2的第一電極極耳中使用的鋁合金的組成（單位：重量％ )。
[0043] 表 1
【主權(quán)項】
1. 二次電池，包括： 電極組件，所述電極組件具有第一和第二電極板W及在其間的隔板； 容納所述電極組件的殼；W及 分別連接至所述第一和第二電極板的第一和第二電極極耳，所述第一電極極耳由包括 97重量％至98. 5重量％的鉛（A1)、1重量％至3重量％的鐵（Fe)、和0重量％至小于1重 量％的雜質(zhì)的鉛合金形成。
2. 權(quán)利要求1的二次電池，其中所述鉛合金包含97重量％至98重量％的量的鉛（A1)。
3. 權(quán)利要求1的二次電池，其中所述雜質(zhì)為選自娃（Si)和銅（化）的雜質(zhì)。
4. 權(quán)利要求3的二次電池，其中鉛合金包含0重量％至小于0. 15重量％的量的娃 (Si)。
5. 權(quán)利要求3的二次電池，其中鉛合金包含0重量％至小于0. 05重量％的量的銅 (化）。
6. 權(quán)利要求1的二次電池，其中所述鉛合金具有在5至10 ym范圍內(nèi)的晶粒尺寸。
7. 權(quán)利要求1的二次電池，其中所述鉛合金具有在80至110N/mm2范圍內(nèi)的拉伸強度。
8. 權(quán)利要求1的二次電池，其中所述鉛合金具有在17-38%范圍內(nèi)的伸長率。
9. 權(quán)利要求1的二次電池，其中當(dāng)所述鉛合金彎曲180度時，其能彎曲高達13-30次。
10. 權(quán)利要求1的二次電池，其中所述鉛合金具有由國際退火銅標(biāo)準(zhǔn)（IAC巧所定義的 在50至65% IACS范圍內(nèi)的電導(dǎo)率。
11. 權(quán)利要求1的二次電池，其中所述鉛合金具有在68至85Q/Km范圍內(nèi)的電阻。
12. 權(quán)利要求1的二次電池，其中所述第一電極極耳延伸在所述殼的外部。
13. 權(quán)利要求12的二次電池，其中所述殼為袋，且所述第一電極極耳在位于所述袋內(nèi) 部的位置處附著到所述第一電極板并延伸通過所述袋的密封部分到所述袋的外部。
14. 權(quán)利要求12的二次電池，其中所述第一電極極耳用作在所述殼的外部的端子。
【專利摘要】二次電池包括：電極組件，所述電極組件具有第一和第二電極板以及在其間的隔板；容納所述電極組件的殼；以及分別連接至所述第一和第二電極板的第一和第二電極極耳，所述第一電極極耳由包括97重量％至98.5重量％的鋁(Al)、1重量％至3重量％的鐵(Fe)、和0重量％至小于1重量％的雜質(zhì)的鋁合金形成。
【IPC分類】H01M2-26, H01M4-04
【公開號】CN104659329
【申請?zhí)枴緾N201410232984
【發(fā)明人】安正哲, 魯盛子
【申請人】三星Sdi株式會社
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2014年5月29日
【公告號】US20150147635